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1.使用教材
機(jī)械工業(yè)出版社出版的,由柴鵬飛主編的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材。
2.授課內(nèi)容
第四章“其他常用機(jī)構(gòu)”中的第二節(jié)“棘輪機(jī)構(gòu)”。該課程的主要內(nèi)容為介紹棘輪機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、類型及應(yīng)用。
3.學(xué)習(xí)對象分析
教學(xué)對象:礦山機(jī)電專業(yè)高專二年級的學(xué)生。學(xué)習(xí)狀況:學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生情況:學(xué)生具有思維活躍、喜歡動(dòng)手的特點(diǎn),缺乏計(jì)劃性和有目的觀察以及分析總結(jié)的能力,對理論知識學(xué)習(xí)有一定的畏難情緒。解決對策:通過實(shí)際操作,模擬真實(shí)的工作環(huán)境,營造工作氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):掌握棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)、類型和應(yīng)用等相關(guān)知識。能力目標(biāo):通過本課題的學(xué)習(xí),提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力,為以后礦山機(jī)電的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。情感目標(biāo):通過課堂交流及實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。
三、教法與學(xué)法
教法:通過將任務(wù)驅(qū)動(dòng)、分組教學(xué)、理實(shí)一體化的教學(xué)方法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)在做中學(xué)、學(xué)中做的教學(xué)理念。學(xué)法:聽中學(xué),思考質(zhì)疑,聽教師講授棘輪機(jī)構(gòu)的定義、組成、工作原理及應(yīng)用??粗袑W(xué),探索發(fā)現(xiàn),觀看結(jié)構(gòu)圖、教學(xué)動(dòng)畫、棘輪機(jī)構(gòu)的工作視頻,發(fā)現(xiàn)其工作規(guī)律。動(dòng)中學(xué),提高升華,動(dòng)手操作棘輪機(jī)構(gòu)的模型,掌握其結(jié)構(gòu)和工作過程(原理)。練中學(xué),鍛煉能力,操作手拉葫蘆對絞車進(jìn)行起吊,與實(shí)際工作相結(jié)合,掌握棘輪機(jī)構(gòu)在礦山機(jī)電的應(yīng)用(手拉葫蘆)。
四、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
教學(xué)環(huán)境:絞車拆裝實(shí)訓(xùn)室。教學(xué)資源:多媒體、教學(xué)圖片、動(dòng)畫、視頻模型等。實(shí)訓(xùn)資源:手拉葫蘆、絞車及相關(guān)工具等。
五、教學(xué)過程
1.回顧舊課
教師提出問題,學(xué)生總結(jié)回顧,再現(xiàn)所學(xué)知識,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,并由此引入新課。
2.引入新課
播放自行車視頻、棘輪扳手視頻,提出問題,引起學(xué)生興趣;學(xué)生觀看視頻、操作棘輪扳手、思考;引入所學(xué)知識,引起學(xué)生興趣,由此引入新課。
3.新課講授
教師講述本課內(nèi)容,學(xué)生積極參與互動(dòng),掌握棘輪機(jī)構(gòu)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理。
4.實(shí)際操作
教師指導(dǎo),學(xué)生實(shí)際操作;學(xué)會使用棘輪機(jī)構(gòu)在礦山機(jī)電中的應(yīng)用(手拉葫蘆)。
5.總結(jié)與評價(jià)
教師分析、總結(jié)及評價(jià):對本次操作進(jìn)行總結(jié)、自評、互評;總結(jié)所學(xué)知識、評價(jià)操作規(guī)范。
六、教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)
通過情景模擬對本次課程進(jìn)行評價(jià),這是本節(jié)課的考核標(biāo)準(zhǔn),有學(xué)生自評、互評和教師評價(jià)。評價(jià)內(nèi)容有情感態(tài)度、理論知識、實(shí)際操作、手指口述和實(shí)訓(xùn)報(bào)告。
七、幫助和總結(jié)(教學(xué)反思)
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個(gè)教學(xué)體系中起著承上啟下的作用。本文就如何在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,采用信息化教學(xué)可以難點(diǎn)易化,提升課程教學(xué)效果,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)實(shí)用性意識,提高設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造思維進(jìn)行反思和探索。
關(guān)鍵詞:
課堂教學(xué);改進(jìn)措施;探索;有效
指出,“要牢牢把握服務(wù)發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)的辦學(xué)方向”。“改革以學(xué)校和課堂為中心的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式”?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類、機(jī)電類、近機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在教學(xué)計(jì)劃中起著承先啟后的橋梁作用,為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。它不僅具有較強(qiáng)的理論性,同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)用性。旨在培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)一般通用零部件和一般機(jī)器裝置的能力;逐漸形成規(guī)范的設(shè)計(jì)思想和邏輯思維能力,具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。在新時(shí)期的辦學(xué)模式下,以往的教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了新時(shí)代方向,又因其理論性與實(shí)踐性聯(lián)系較為緊密,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)時(shí)存在難度。通過在教學(xué)實(shí)踐中不斷創(chuàng)新改革,聯(lián)系實(shí)際,做如下總結(jié):
一、課堂教學(xué)中存在的問題
(一)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)興趣不高,主動(dòng)性差
學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的原因首先是沒有正確認(rèn)識該課程在整個(gè)專業(yè)體系中的地位和作用。書上的內(nèi)容多,教師講的深,讓相當(dāng)一部分學(xué)生對學(xué)好它失去了期望,導(dǎo)致了課堂教學(xué)過程中“教師累得慌,學(xué)生閑得慌”的現(xiàn)象。
(二)教材內(nèi)容不整合,導(dǎo)致重合學(xué)習(xí)誤區(qū)
從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材上看,內(nèi)容相對片面、孤立,例如:介紹平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),帶傳動(dòng)設(shè)計(jì),齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)等各種機(jī)械零件和設(shè)計(jì)方法時(shí)缺乏共同規(guī)律和相互關(guān)系,學(xué)生不容易建立總體設(shè)計(jì)的思維和能力。教材中涉及的例如四桿機(jī)構(gòu)的類型,帶傳動(dòng)特點(diǎn)、輪系的類型和傳動(dòng)比計(jì)算等與機(jī)械基礎(chǔ)課程出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象,而教師往往忘記整合和前后聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生掉進(jìn)知識點(diǎn)重合學(xué)習(xí)的誤區(qū)。
(三)互動(dòng)少,重講輕練
教師課堂上滿堂灌、填鴨式的教學(xué)方法,給學(xué)生留下的思維的空間和時(shí)間較少,沒有足夠地關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”。例如在講普通V傳動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí),課堂上大部分的時(shí)間都在講授V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)知識點(diǎn)和例題,練習(xí)通常布置在課后完成。因V傳動(dòng)設(shè)計(jì)的步驟和細(xì)節(jié)較多,而學(xué)生的自律能力差,往往課后練習(xí)不能自覺完成,這就造成了知識點(diǎn)遺忘和沒有及時(shí)鞏固的惡性循環(huán)。
(四)缺乏理論聯(lián)系實(shí)際,理解性教學(xué)太少
在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中需要記憶的知識多,機(jī)械零件的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟相對比較獨(dú)立,聯(lián)系的較少。課堂上缺乏實(shí)際聯(lián)系導(dǎo)致學(xué)生往往靠死記硬背知識點(diǎn)來頭腦中的知識點(diǎn)出現(xiàn)混淆的現(xiàn)象不能避免。
二、課堂教學(xué)的改進(jìn)措施
(一)旁征博引,充分做到以學(xué)生為中心,動(dòng)態(tài)教學(xué)
在課堂教學(xué)中,要充分做到以學(xué)生為中心。教學(xué)活動(dòng)的過程應(yīng)該是教師和學(xué)生互動(dòng)的過程,是動(dòng)態(tài)的、豐富課程、富有個(gè)性化的、共同發(fā)展的過程。根據(jù)本門課程綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),在講解實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容時(shí),帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室或?qū)W校實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。例如:齒輪傳動(dòng)的失效形式,在現(xiàn)場教學(xué)前,教師根據(jù)授課內(nèi)容先設(shè)置一些有針對性的問題,讓學(xué)生帶著問題一邊參觀一邊討論,把課堂理論知識和實(shí)踐知識有機(jī)地結(jié)合起來,學(xué)生自由討論式的學(xué)習(xí)方法,有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
(二)著眼先進(jìn),解決難點(diǎn),運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)
一般來說,學(xué)生對先進(jìn)的事物都比較感興趣,我在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的不同內(nèi)容,充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源圖、文、聲并茂以及活動(dòng)影像的優(yōu)勢,將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)簡易化。例如為把車刀的角度及三個(gè)假想平面表達(dá)清楚,教學(xué)中引進(jìn)數(shù)字化教學(xué),引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),開設(shè)仿真實(shí)驗(yàn),可以成功的解決這部分難點(diǎn)。還可以利用例如CAD/CAM/CAE軟件,設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、零件和產(chǎn)品的三維動(dòng)態(tài)模型,通過動(dòng)態(tài)演示觀察其運(yùn)動(dòng)特性、組成及工作情況。
(三)分層次教學(xué),讓學(xué)生嘗試成功的喜悅
為在課堂上鼓勵(lì)幫助學(xué)生可以引進(jìn)分層次教學(xué),根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和個(gè)性差異,提出不同的學(xué)習(xí)要求,通過學(xué)習(xí),使每個(gè)學(xué)生都能獲得成功的喜悅,從而對下面的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。如:在作業(yè)題的布置中體現(xiàn)分層,設(shè)置必做題和選做題,對基礎(chǔ)好、作業(yè)做得好的,鼓勵(lì)兩種題型都做;對基礎(chǔ)差的可以只選擇做必做題。因材施教,使學(xué)生各自的優(yōu)勢得到最大限度的發(fā)揮。
(四)教學(xué)內(nèi)容的組織與安排改革,突出學(xué)生做的特點(diǎn)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn),學(xué)生自己動(dòng)手操作的很少。例如齒輪的參數(shù)測量,學(xué)生只要按照老師所演示的步驟就能完成,這樣就失去了實(shí)驗(yàn)的意義而且學(xué)生也不能理解,為此應(yīng)該根據(jù)該課程的特點(diǎn)及不同的教學(xué)內(nèi)容,采用增加實(shí)驗(yàn)課、案例教學(xué)等,重點(diǎn)突出學(xué)生動(dòng)手做的能力。力爭做到教、學(xué)、做一體化。
三、結(jié)語
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課堂教學(xué)必須全面提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性。指明了要“牢牢把握服務(wù)發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)的辦學(xué)方向”為目標(biāo),作為一名教育工作者,在教學(xué)探索的道路上,要不斷研究、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新,我們的工作任重而道遠(yuǎn)。
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【關(guān)鍵詞】交互式電子白板 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教學(xué)案例 設(shè)計(jì) 分析
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)01C-0189-02
隨著教育技術(shù)的發(fā)展,各種新型的教學(xué)媒體層出不窮。交互式電子白板作為新型的教學(xué)媒體,已被越來越多的教育工作者所關(guān)注。交互式電子白板的應(yīng)用促進(jìn)了高校的課堂教學(xué)方式改革,有效地提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果,尤其對高職專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)有很大的促進(jìn)作用。高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是一門是典型的理論實(shí)踐一體化課程,學(xué)生對這門課程的基本知識和基本技能的掌握將很大程度地影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí),特別是專業(yè)課的學(xué)習(xí)。而高職學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱,缺乏實(shí)際操作能力和空間想象力,因此引入交互式電子白板教學(xué),豐富教學(xué)資源,變“靜”為“動(dòng)”,充分發(fā)揮多媒體課件直觀形象的特點(diǎn),是提高本課程教學(xué)效果的必要措施。筆者所在的課題組在廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控專業(yè)開展了實(shí)驗(yàn)研究,通過多次全程參與課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)及實(shí)施,對交互式電子白板在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入分析。本文以機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)”這部分內(nèi)容作為課例,探討交互式電子白板在教學(xué)中的應(yīng)用。
一、教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)設(shè)計(jì)思想
“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)”這節(jié)課的設(shè)計(jì)主要以機(jī)械職業(yè)崗位能力需要為基點(diǎn),貼近學(xué)生生活,貼近生產(chǎn)實(shí)際,為著力營造和諧、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍創(chuàng)設(shè)學(xué)有所用的教學(xué)情境。由于機(jī)械設(shè)備中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)難以直接觀察,而高職學(xué)生的空間想象力較差,因此本節(jié)內(nèi)容主要采用啟發(fā)誘導(dǎo),探索發(fā)現(xiàn)的教學(xué)方法,配合以模型感受、多媒體演示等教學(xué)手段,其步驟為:感知―理解―深化,從而增強(qiáng)師生間的互動(dòng)性,使教學(xué)更直觀、形象。
(二)教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):掌握和理解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件,理解急回特性的概念、行程速比系數(shù)K的含義及死點(diǎn)問題的處理。能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的分析、觀察、理解、思維和運(yùn)用能力。發(fā)展目標(biāo):通過多媒體課件,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料和問題探索的情境,使學(xué)生通過思考、討論體會到探究學(xué)習(xí)的樂趣。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)學(xué)生自信心。教學(xué)重點(diǎn):鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件。教學(xué)難點(diǎn):鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)急回特性。
(三)教學(xué)過程
二、案例分析
(一)互動(dòng)白板的教學(xué)優(yōu)勢
任課教師在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮了互動(dòng)電子白板的優(yōu)勢,不僅使學(xué)生能夠深刻理解所學(xué)知識,還能夠靈活運(yùn)用,舉一反三,而且使整個(gè)課堂都是在活躍的互動(dòng)氣氛中開展。
1.保存板書,反復(fù)應(yīng)用。整個(gè)教學(xué)由復(fù)習(xí)準(zhǔn)備引入――讓學(xué)生寫出四桿機(jī)構(gòu)的判別式,教師調(diào)出事先在白板上準(zhǔn)備好的各種四桿機(jī)構(gòu)類型,讓一名學(xué)生上臺板演示,學(xué)生完成后,白板所具有的存儲功能可將白板上的內(nèi)容保存下來。而在教學(xué)的后續(xù)階段,這些內(nèi)容還會經(jīng)常用到,教師只需將它調(diào)出即可,無需重復(fù)勞動(dòng)。這樣既省時(shí),又不會引起學(xué)生的厭煩情緒,而且使已學(xué)知識再次得到鞏固。
2.簡化功能,優(yōu)化過程。(1)脫離制約,化遠(yuǎn)為近在應(yīng)用電子白板過程中,可隨意用電子白板配備的書寫筆在白板上操作電腦或自由書寫,還可用板擦隨意涂改,脫離鼠標(biāo)對教師行動(dòng)的制約,同時(shí)學(xué)生也可輕松學(xué)會用書寫筆在白板上寫字畫圖,讓教學(xué)中實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。教師還可用書寫筆任意選擇顏色、調(diào)節(jié)粗細(xì),不用直尺、三角板、圓規(guī)等工具,就可畫出四桿機(jī)構(gòu)各種類型的圖形。(2)修改原圖,對比教學(xué)四桿機(jī)構(gòu)類型判別難度較大,但學(xué)生必須掌握,為了解決這個(gè)難題,教師首先將曲柄搖桿機(jī)構(gòu)展示在白板上,學(xué)生很快就能解答。然后教師在原圖上變換不同桿作為機(jī)架,這時(shí)可以直接在原圖上用其他顏色的筆添加一些線條,擦除多余的線條,整個(gè)修改過程學(xué)生們都可看到,這樣有利于學(xué)生將所學(xué)知識聯(lián)系起來,難點(diǎn)也就迎刃而解。(3)整合資源,教學(xué)變活機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)涉及的內(nèi)容非常廣泛,教材中機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、插圖和公式很多,運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)手段不僅占用大量的課堂時(shí)間,而且學(xué)生看到的內(nèi)容不直觀、不形象,影響教學(xué)效果。為了更好地讓學(xué)生能從各個(gè)方向看到機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),互動(dòng)白板具備的VCM互動(dòng)演示平臺起到了化腐朽為神奇的作用?;?dòng)演示平臺將白板和PowerPoint演示文稿整合起來,在演示文稿中制作的圖形旋轉(zhuǎn)、平移、翻轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)效果,通過白板展示出來,整個(gè)課堂也因此而活起來,滿足了不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。
(二)巧借媒體,陶冶情操
利用電子白板的功能設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電子教案,從內(nèi)容安排和媒體形式上不斷給學(xué)生以新鮮感,學(xué)生就能帶著一種高漲的、激動(dòng)的情緒從事學(xué)習(xí)與思考,就會體會到創(chuàng)造的快樂,這樣就誘發(fā)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,更好地激發(fā)學(xué)生興趣,集中學(xué)生的注意力,自主地選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)節(jié)奏,使學(xué)生由傳統(tǒng)教學(xué)的受體變?yōu)橹黧w,變被動(dòng)學(xué)為主動(dòng)學(xué),有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索鉆研精神。
交互式電子白板對我們傳統(tǒng)意義上的教學(xué)進(jìn)行了改革,提高了課堂教學(xué)效率,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。高職學(xué)生雖然已經(jīng)具備了探究機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的理論基礎(chǔ),但是缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和對各學(xué)科知識的綜合運(yùn)用能力,并且相當(dāng)一部分學(xué)生缺乏抽象思維,學(xué)習(xí)自律性差,但好奇心強(qiáng),很容易被新鮮事物所吸引。交互式電子白板進(jìn)入課堂,其各種先進(jìn)的性能給教學(xué)改革與資源整合注入了新的活力,給教師和學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)輕松展示、自由交流的平臺,這為交互式電子白板在教學(xué)中的應(yīng)用研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
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【基金項(xiàng)目】2012年度新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(桂教高教(2012)22號)
為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,通過分析傳統(tǒng)教學(xué)模式下“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中當(dāng)前存在的問題,結(jié)合該課程的特點(diǎn)從教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)等方面對課程教學(xué)的改革進(jìn)行了研究。經(jīng)過幾年的研究與實(shí)踐,課程教學(xué)效果得到了改善,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了激發(fā),實(shí)踐能力獲得了鍛煉。
關(guān)鍵詞:
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);教學(xué)研究;教學(xué)方法;近機(jī)類專業(yè)
“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程是北京信息科技大學(xué)近機(jī)類專業(yè)工業(yè)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,其任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)能力,使學(xué)生初步掌握基本的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法。課程在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起承上啟下的作用,與后續(xù)課程銜接緊密,為今后學(xué)習(xí)專業(yè)課程以及工作打下必要的基礎(chǔ),可增加學(xué)生的專業(yè)適應(yīng)能力,使其能滿足市場經(jīng)濟(jì)對人才的需求,有利于學(xué)生就業(yè)選擇?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程因其具有分散性、綜合性及實(shí)踐性和公式多、概念多及圖表多等特點(diǎn),給教學(xué)工作帶來不小的困難,因此怎樣充分地利用現(xiàn)有教學(xué)資源調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)北京信息科技大學(xué)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),在本課程教學(xué)中研究與探索新的教學(xué)方法就顯得更加迫切和必要了。
一、教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.工業(yè)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生在開始學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的時(shí)候,大多數(shù)學(xué)生以前極少關(guān)注機(jī)械的結(jié)構(gòu),對機(jī)械缺乏一定的感性認(rèn)識,或?qū)C(jī)械的整體認(rèn)識是模糊的。
2.課程涉及的基礎(chǔ)理論內(nèi)容較廣且相對獨(dú)立,其特點(diǎn)是概念多、原理多、公式多、圖表多,內(nèi)容比較枯燥和單調(diào),所學(xué)知識在學(xué)生以前的學(xué)習(xí)中很少接觸,初學(xué)時(shí)往往會感到吃力[1]。在傳統(tǒng)教學(xué)中,以教師講授知識為主,學(xué)生只是被動(dòng)地聽講;教學(xué)方法單一,無法吸引學(xué)生的注意力。
3.部分教學(xué)內(nèi)容陳舊。教師過于注重單個(gè)機(jī)械零部件的講解,而對實(shí)際工程的機(jī)械設(shè)計(jì)方法介紹不多,忽略了學(xué)生的能力與素質(zhì)培養(yǎng),使學(xué)生容易出現(xiàn)厭學(xué)、懼學(xué)、棄學(xué)的情緒,或?yàn)槿〉煤贸煽兌八烙浻脖场?,出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象。
二、豐富教學(xué)方法,完善教學(xué)手段
1.教學(xué)方法多樣化。采用圖示教學(xué)法與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。(1)圖示教學(xué)法。圖示教學(xué)法是烏克蘭教育家沙塔洛夫經(jīng)過30多年的潛心試驗(yàn)與研究,提出的一種新的教學(xué)方法。該教學(xué)方法的核心是“綱要網(wǎng)絡(luò)”圖表,此圖表是一種由文字、圖形、公式、方框、流程線和表格等組成的教學(xué)輔助工具[2]。在講解各章內(nèi)容時(shí),利用圖表將各個(gè)概念、知識點(diǎn)、公式有機(jī)串聯(lián)起來,使其相互關(guān)系形象直觀地表達(dá)出來,有利于學(xué)生對所學(xué)知識的理解和記憶。按內(nèi)容和應(yīng)用可將圖表分為“講授型”和“概括總結(jié)型”。例如,在講授“帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)”的知識時(shí),當(dāng)講解到離心拉力Fc,可列舉如圖1所示的“講授型”圖表,并加以解釋,如“當(dāng)帶作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),帶本身的質(zhì)量將在圓周方向產(chǎn)生離心力Fc,而Fc將作用在帶的全長上,因此在帶各處的橫截面上均產(chǎn)生離心拉應(yīng)力σc;σc過大,將帶來不良后果:①降低帶的壽命。②帶與帶輪表面的正壓力下降,導(dǎo)致最大摩擦力下降,從而降低帶的傳動(dòng)能力。因此應(yīng)限制帶的速度?!痹趯鲃?dòng)進(jìn)行小結(jié)時(shí),可采用如圖2所示的“概括總結(jié)型”圖表,由圖表可知帶是處于變應(yīng)力狀態(tài)下工作的,帶中產(chǎn)生的瞬時(shí)最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開始繞向小帶輪處。通過圖表可將相關(guān)內(nèi)容有機(jī)串聯(lián)起來,讓學(xué)生從煩瑣的筆記中解脫出來,減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,加深了學(xué)生對知識的理解和記憶。(2)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法,其特點(diǎn)是“學(xué)中用,用中學(xué),以用促學(xué)”[3],改變了以往“教師講,學(xué)生聽”的被動(dòng)教學(xué)模式,創(chuàng)造了以學(xué)定教、學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心工作是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)[3]。如在講授“平面連桿機(jī)構(gòu)”一章時(shí),教師先提出一些與平面連桿機(jī)構(gòu)相關(guān)的問題,然后為學(xué)生設(shè)計(jì)了一項(xiàng)任務(wù)為“休閑娛樂機(jī)械和家庭用機(jī)械的設(shè)計(jì)”,設(shè)計(jì)的機(jī)械必須包含平面連桿機(jī)構(gòu),并對設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行了一定的解釋與提示,如休閑娛樂機(jī)械可以是小區(qū)活動(dòng)場所的健身器材;家庭用機(jī)械可以是與生活密切相關(guān)的家庭用機(jī)電產(chǎn)品,包括窗戶的開啟機(jī)構(gòu)、折疊桌椅、家用折疊梯子、雨傘等。此外,還要求工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)用本專業(yè)知識對產(chǎn)品進(jìn)行造型設(shè)計(jì),工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)用本專業(yè)知識進(jìn)行產(chǎn)品進(jìn)行成本核算,等等。在實(shí)施過程中,采用企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式進(jìn)行,由學(xué)生根據(jù)自身專長和興趣愛好組隊(duì),每組3~5名學(xué)生,選出1名組長,領(lǐng)導(dǎo)本小組成員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。鼓勵(lì)小組成員進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,且每位成員均須提出自己的設(shè)計(jì)方案,由組長組織小組展開討論,選擇最佳設(shè)計(jì)方案。例如,有小組學(xué)生通過調(diào)研設(shè)計(jì)了一款新型家用折疊人字梯,如圖3所示,應(yīng)用了平行四邊形機(jī)構(gòu)使踏板同時(shí)展開或收起。伴隨著一個(gè)接著一個(gè)的成就感,可培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與他人協(xié)作的能力,為將來工作崗位上的團(tuán)隊(duì)合作奠定基礎(chǔ)。
2.完善教學(xué)手段。(1)利用多媒體與實(shí)物模型相結(jié)合的教學(xué)手段。多媒體課件具有信息量大、圖文并茂、聲光色結(jié)合的立體效果,能擴(kuò)寬學(xué)生的眼界,便于理解,實(shí)物模型的示教能起到直觀形象的作用。同時(shí),在講解重點(diǎn)內(nèi)容時(shí)輔以傳統(tǒng)的板書,使重點(diǎn)突出、要領(lǐng)清楚,達(dá)到教與學(xué)的互動(dòng)效果。通過多種教學(xué)手段的應(yīng)用,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力收到了較好的效果。例如,將雷達(dá)天線、縫紉機(jī)踏板、汽車前窗刮雨器、攪拌機(jī)、飛機(jī)起落架、牛頭刨床等機(jī)構(gòu)以動(dòng)畫形式顯示,使死氣沉沉的課堂變得生動(dòng)活潑,增加了學(xué)生的感性認(rèn)識[4]。讓一些難以想象的機(jī)構(gòu)生動(dòng)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,便于學(xué)生理解。(2)引入計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)。學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件的積極性普遍比較高,尤其是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生。因此,在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中將計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)引入課堂教學(xué),收到了良好的教學(xué)效果。例如,在講解凸輪機(jī)構(gòu)時(shí),可演示如何應(yīng)用ADAMS軟件解決問題;在講解軸系零部件時(shí),可采用Pro/Engineer建立虛擬的減速器裝配體,并將其演示給學(xué)生,使學(xué)生產(chǎn)生好奇心,萌發(fā)急于尋求答案的求知欲望,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自覺性。為了便于學(xué)生學(xué)習(xí),開設(shè)了多項(xiàng)關(guān)于相關(guān)軟件應(yīng)用的開放性實(shí)驗(yàn)。3.豐富考核方式。為了增強(qiáng)學(xué)生對機(jī)械的總體認(rèn)識,在開學(xué)之初便將機(jī)械發(fā)展史作為一項(xiàng)大作業(yè)布置給學(xué)生,并計(jì)入總評成績。讓學(xué)生自行學(xué)習(xí)查找相關(guān)資料,寫出相關(guān)機(jī)械的發(fā)展歷史,如中國機(jī)械發(fā)展史、世界機(jī)械發(fā)展史、汽車發(fā)展史、飛機(jī)發(fā)展史、機(jī)器人發(fā)展史等,讓學(xué)生在查找資料的過程中,對機(jī)械及其發(fā)展有一個(gè)總體的認(rèn)識[5]。同時(shí),在應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法教學(xué)過程中安排了設(shè)計(jì)任務(wù),將根據(jù)學(xué)生完成的作品質(zhì)量計(jì)算平時(shí)成績并計(jì)入總評。
三、精練教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行教材建設(shè)
1.精練教學(xué)內(nèi)容,挖掘教學(xué)素材。從生活中挖掘教學(xué)素材,可以拉近學(xué)生與機(jī)械之間的距離。機(jī)械與生活緊密相連,挖掘生活中的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)素材,可以使枯燥的機(jī)械生動(dòng)化,單一的教學(xué)內(nèi)容變得豐富多彩。列舉生活經(jīng)歷或新聞報(bào)道中引人入勝、趣味性強(qiáng)的案例,并編擬貼近實(shí)際且內(nèi)容新鮮的應(yīng)用問題,讓學(xué)生感到所學(xué)內(nèi)容有用、有趣[6]。例如,應(yīng)用折疊雨傘、折疊桌椅、窗戶開啟機(jī)構(gòu)講解平面連桿機(jī)構(gòu);應(yīng)用機(jī)械鎖、開關(guān)等講解凸輪機(jī)構(gòu);應(yīng)用機(jī)械鐘表、玩具等講解齒輪機(jī)構(gòu)。
2.建設(shè)課程教材。因材施教,積極進(jìn)行教材建設(shè)。課程組在老教師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下,虛心向兄弟院校取經(jīng)學(xué)習(xí),以極大的熱情教書育人和潛心進(jìn)行教學(xué)研究,應(yīng)用圖示教學(xué)法進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐,將積累的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)成果固化進(jìn)教材,正式出版了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材,并編寫了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
1.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目。以大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目為載體,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)實(shí)踐、自主學(xué)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)模式。為了擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高他們實(shí)踐動(dòng)手能力,鼓勵(lì)學(xué)生課余時(shí)間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)與研究,使得學(xué)有所需的學(xué)生都有機(jī)會參與其中,充分利用實(shí)驗(yàn)室的各種資源,得到有益的鍛煉和提高。工業(yè)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生先后開展了“基于人因工程學(xué)的超市貨架設(shè)計(jì)”、“節(jié)•閱———公共綠色照明閱讀桌創(chuàng)新設(shè)計(jì)”、“模塊化組合式家具設(shè)計(jì)”等多項(xiàng)大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目的研究。有工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生參與的捷能車隊(duì)更是通過大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目的研究收獲了多項(xiàng)成果,該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的節(jié)能車多次獲得Honda中國節(jié)能競技大賽最佳技術(shù)獎(jiǎng)、最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、最吸引眼球獎(jiǎng)等。
2.積極組織學(xué)生參加競賽。組織學(xué)生參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽,讓學(xué)生真刀實(shí)槍的去干,利用課堂上教授的理論知識,品嘗創(chuàng)新的滋味。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生參與設(shè)計(jì)的“家用多功能折疊購物車”、“防反光可調(diào)節(jié)黑板”等作品先后獲得首都高校機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的獎(jiǎng)項(xiàng)。“農(nóng)用翻土機(jī)設(shè)計(jì)”、“自動(dòng)選種機(jī)”、“按摩椅設(shè)計(jì)”等作品獲得了全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的獎(jiǎng)項(xiàng)。
3.設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)。為了使課程實(shí)踐環(huán)節(jié)得到進(jìn)一步充實(shí),增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),課程組開發(fā)了多項(xiàng)開放性實(shí)驗(yàn),如“典型機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析與驗(yàn)證”、“典型機(jī)械拆裝測繪與結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)”、“小型機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)械方案創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計(jì)模擬實(shí)施與分析改進(jìn)”、“常見機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真分析實(shí)驗(yàn)”等,完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可以獲得創(chuàng)新學(xué)分,鼓勵(lì)學(xué)生課余時(shí)間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。
五、結(jié)論
經(jīng)過幾年的研究與實(shí)踐,北京信息科技大學(xué)近機(jī)類專業(yè)工業(yè)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)的“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)效果得到了改善,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了激發(fā),學(xué)生的實(shí)踐能力獲得了鍛煉。課程教學(xué)的改革與研究使學(xué)生能學(xué)以致用,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的自覺性,促使學(xué)生從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變。
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關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ);課程設(shè)計(jì);教學(xué)方法;研究
作者簡介:閆存富(1972-),男,河南安陽人,黃河科技學(xué)院工學(xué)院,副教授,工程師;孔令云(1966-),男,河南安陽人,黃河科技學(xué)院工學(xué)院,教授。(河南 鄭州 450063)
基金項(xiàng)目:本文系鄭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:121PYEZX179)、鄭州地方高校新世紀(jì)教育教學(xué)改革及人才培養(yǎng)工程(項(xiàng)目編號:ZZJG-C6022)、河南省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)(項(xiàng)目編號:豫教高[2012]186號)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0125-02
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程結(jié)束之后,進(jìn)行的一項(xiàng)綜合性課程設(shè)計(jì),是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生根據(jù)老師給定的題目和要求,通過自己查閱相關(guān)資料,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論計(jì)算、繪制相關(guān)圖紙并最后寫出設(shè)計(jì)說明書。以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決工程實(shí)際問題的能力,提高基本技能為目的。在課程設(shè)計(jì)中,不僅要使學(xué)生得到基本技能的訓(xùn)練,還需提高他們的工程設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)后從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
一、當(dāng)前課程設(shè)計(jì)中存在的問題及原因
結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中主要存在的幾方面問題。
1.學(xué)生先修課程基礎(chǔ)較差,課程設(shè)計(jì)質(zhì)量得不到保證
在課程設(shè)計(jì)中,要涉及到工程力學(xué)、工程制圖、互換性與技術(shù)測量及機(jī)械原理等先修課程的知識,由于這些課程學(xué)習(xí)時(shí)是分開單獨(dú)學(xué)習(xí)的,在設(shè)計(jì)中則需要綜合應(yīng)用,此時(shí)問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現(xiàn)特別突出,主要表現(xiàn)為制圖時(shí)不知道先畫中心線、標(biāo)題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯(cuò)誤等,其他如正確標(biāo)注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯(cuò)誤,圖上的技術(shù)要求臨時(shí)湊上一些內(nèi)容等問題;工程力學(xué)方面的問題主要表現(xiàn)為不能很好地應(yīng)用工程力學(xué)知識去對軸、軸承及其他零件進(jìn)行強(qiáng)度校核,有些學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不知道什么是截面法等;機(jī)械原理方面則主要表現(xiàn)為對有些常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)不清楚,如有的學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)將蝸輪設(shè)計(jì)為主動(dòng)件去帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),根本就不知道蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性。另外說明書書寫不規(guī)范,有些圖、表和相關(guān)符號標(biāo)注不符合相關(guān)規(guī)定等問題也是很常見的現(xiàn)象。
上述問題常見的原因主要是學(xué)生先修課基礎(chǔ)知識掌握較差。學(xué)生反映說是在學(xué)習(xí)時(shí)有些知識點(diǎn)老師沒有講或沒有重點(diǎn)講,再去問老師,老師則說課時(shí)太少,沒時(shí)間講,此類問題就需要指導(dǎo)老師在設(shè)計(jì)前給學(xué)生補(bǔ)充講解一下。
2.學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中缺少思考,盲目照抄現(xiàn)象嚴(yán)重
目前我?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”課題都采用減速器作為設(shè)計(jì)題目。指導(dǎo)老師給出已知數(shù)據(jù),由學(xué)生完成擬定傳動(dòng)方案、選擇電動(dòng)機(jī)、計(jì)算相關(guān)參數(shù)、設(shè)計(jì)主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設(shè)計(jì)說明書。課程設(shè)計(jì)的題目單一,設(shè)計(jì)過程大同小異。雖然在課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí),大部分學(xué)生都能完成設(shè)計(jì)任務(wù),但學(xué)生大多是機(jī)械式的模仿設(shè)計(jì),缺乏主動(dòng)思考。加上多數(shù)學(xué)校都是將課程設(shè)計(jì)集中安排在2~3周內(nèi)完成,學(xué)生又是初次接觸設(shè)計(jì),沒有經(jīng)驗(yàn),在時(shí)間安排上不重視,到后面真正去做時(shí)才發(fā)現(xiàn)很多問題。如果老師又催得緊,這時(shí)候有些學(xué)生就會去拷貝、復(fù)制別人的東西。有些學(xué)生還會有選擇地作一些輕微改動(dòng),而有些學(xué)生則干脆完全照搬過來,只改紙上的姓名、學(xué)號,其他數(shù)據(jù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都相同,抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。
3.學(xué)生對課程設(shè)計(jì)不重視,學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正
筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生都能完成工作任務(wù),但是有一部分學(xué)生根本就不重視課程設(shè)計(jì)。他們認(rèn)為反正自己將來不從事這個(gè)專業(yè),所以就沒必要下功夫去做,只把課程設(shè)計(jì)看成是一次大作業(yè)。而且由于學(xué)生是初次接觸這種設(shè)計(jì)型任務(wù),在剛開始設(shè)計(jì)時(shí),往往不知如何入手,時(shí)間安排上很松散,效率不高。而等學(xué)生慢慢入門以后,時(shí)間已經(jīng)所剩無幾,以至于在最后幾天加班加點(diǎn),隨便抄襲別人或一些書中的現(xiàn)有設(shè)計(jì)來應(yīng)付交差。有些老師把關(guān)不嚴(yán),使得這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重,這種做法就會影響到下一屆的學(xué)生,造成惡性循環(huán)。
4.課程設(shè)計(jì)學(xué)生多,指導(dǎo)教師偏少,影響課程設(shè)計(jì)質(zhì)量
隨著招生規(guī)模的增大,學(xué)生人數(shù)比以前增加了許多。而在設(shè)計(jì)過程中負(fù)責(zé)指導(dǎo)的專業(yè)課教師有限,經(jīng)常是一名教師指導(dǎo)一個(gè)班或兩個(gè)班的學(xué)生,教師在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)很難照顧到每一個(gè)學(xué)生。教師在設(shè)計(jì)時(shí)也就很難發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題,直到課程設(shè)計(jì)結(jié)束,交圖紙和說明書時(shí)才發(fā)現(xiàn)問題。而有的學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中不懂裝懂,老師不催,他們也懶得做,直到最后老師催繳課程設(shè)計(jì)時(shí),才匆匆整理一下,湊出一個(gè)設(shè)計(jì)交上來。這樣的課程設(shè)計(jì),其質(zhì)量可想而知,學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力很難得到提高,課程設(shè)計(jì)的目的也就難以實(shí)現(xiàn)。
二、課程設(shè)計(jì)教學(xué)改進(jìn)措施
針對課程設(shè)計(jì)中存在的上述問題,在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中提出如下改進(jìn)措施:
1.加強(qiáng)與前修課任課教師溝通,夯實(shí)基礎(chǔ),保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量
通過與前修課的任課教師進(jìn)行溝通,將課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的專業(yè)課問題適當(dāng)提出來,在上課時(shí)作為重點(diǎn)來講,提前為課程設(shè)計(jì)奠定一個(gè)扎實(shí)的基礎(chǔ);在課程設(shè)計(jì)開始前要將設(shè)計(jì)過程中容易出錯(cuò)的部分給學(xué)生提前強(qiáng)調(diào)一下,將錯(cuò)誤消除在萌芽狀態(tài);在課程設(shè)計(jì)過程中教師要勤于檢查學(xué)生的進(jìn)度和質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)提出,督促學(xué)生改正。
2.課程設(shè)計(jì)題目多樣化,杜絕抄襲現(xiàn)象
數(shù)十年來,課程設(shè)計(jì)的選題大同小異,都以減速器或皮帶機(jī)為設(shè)計(jì)題目,每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容,會影響教師的創(chuàng)新精神。而有的學(xué)校在制圖課的測繪練習(xí)時(shí)也選擇減速器,使得課程設(shè)計(jì)的題目過于重復(fù)。所以指導(dǎo)老師最好能深入現(xiàn)場發(fā)掘新的題目,給學(xué)生提供多個(gè)題目,盡量避免設(shè)計(jì)題目的重復(fù),從源頭上杜絕抄襲。
3.加強(qiáng)師資培訓(xùn),提高指導(dǎo)老師專業(yè)水平
課程設(shè)計(jì)實(shí)際上是學(xué)生第一次獨(dú)立的將所學(xué)理論知識應(yīng)用到實(shí)際中的一次演練,在此之前學(xué)生對實(shí)際工程設(shè)計(jì)了解很少,作為指導(dǎo)老師自身應(yīng)該具有較高的設(shè)計(jì)水平和一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),這樣在給學(xué)生指導(dǎo)時(shí)才能直奔主題,使學(xué)生少走彎路。而現(xiàn)實(shí)中由于近幾年學(xué)校擴(kuò)招,有工作經(jīng)驗(yàn)的老師相對較少,所以有些學(xué)校就只有讓一些剛出校門的畢業(yè)生去帶學(xué)生的課程設(shè)計(jì)。而這些教師自己就對實(shí)踐設(shè)計(jì)知之甚少,只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”,可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設(shè)計(jì)效果。即便是湊合著帶著學(xué)生做出來了,課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量又如何得到保證。
4.嚴(yán)格設(shè)計(jì)進(jìn)度,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量
另外機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作,包括大量的計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖及編寫說明書等,需要查閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊和資料,并綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識。設(shè)計(jì)進(jìn)度過快,在設(shè)計(jì)過程中就會缺乏深入細(xì)致的研究工作,出現(xiàn)不求甚解的現(xiàn)象,難以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量;若設(shè)計(jì)進(jìn)度過慢,就會出現(xiàn)前松后緊現(xiàn)象,到后期會出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象,同樣也無法保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。所以應(yīng)由教師提出一個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃,明確設(shè)計(jì)過程中各階段應(yīng)完成的內(nèi)容,要求學(xué)生基本上按著該進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5.端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,改進(jìn)考核方式
那些認(rèn)為反正自己將來不從事這個(gè)專業(yè),所以就沒必要下功夫去做,不重視課程設(shè)計(jì)的學(xué)生,可以給他們解釋課程設(shè)計(jì)不僅僅是讓他們完成一次設(shè)計(jì)任務(wù),根本目的是培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立做事的能力;同時(shí)通過獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì),可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)擋一面的能力,為學(xué)生的將來奠定基礎(chǔ)。由此提醒學(xué)生,那種將課程設(shè)計(jì)僅僅看成是一次大作業(yè)的看法是極端錯(cuò)誤的。
由于各個(gè)學(xué)校的具體情況不一樣,當(dāng)前各個(gè)學(xué)校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學(xué)校采用指導(dǎo)老師一人說了算的考核方式,而有些老師平時(shí)又對各個(gè)環(huán)節(jié)把關(guān)不嚴(yán),在最后驗(yàn)收時(shí)又沒有詳細(xì)審查設(shè)計(jì)內(nèi)容就匆忙給個(gè)成績了事。這樣致使比較努力的學(xué)生得不到好成績,而有些完全照抄過來的學(xué)生卻能得到好的成績,造成部分學(xué)生存在僥幸心理,認(rèn)為即使不認(rèn)真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設(shè)計(jì)的考核采用分段給分制,即可將總成績分為平時(shí)成績、成果的質(zhì)量和答辯成績?nèi)糠帧F渲衅綍r(shí)成績包括平時(shí)的考勤及設(shè)計(jì)過程中與設(shè)計(jì)的計(jì)劃進(jìn)度的符合程度,成果的質(zhì)量包括設(shè)計(jì)說明書和繪圖,答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。
三、結(jié)束語
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,具有承上啟下的作用,無論機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)采用何種方法和手段,但目標(biāo)是統(tǒng)一的。學(xué)生先修課程基礎(chǔ)差、在課程設(shè)計(jì)中缺少思考、對課程設(shè)計(jì)不重視、參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生多、指導(dǎo)教師偏少等是影響課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要因素。采用提高先修課程的上課質(zhì)量、課程設(shè)計(jì)題目多樣化、提高指導(dǎo)老師專業(yè)水平、嚴(yán)格設(shè)計(jì)進(jìn)度、端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度及改變傳統(tǒng)的考核方式等措施能有效提高教學(xué)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)方法 工程意識
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是高職機(jī)電一體化專業(yè)的一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課程。高職學(xué)生雖然學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性較高,但基礎(chǔ)參差不齊,總體水平相對較差。本文從以下四方面談?wù)劰P者的體會。
1.學(xué)生興趣的培養(yǎng)。大部分學(xué)生并不清楚為何要學(xué)習(xí)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,相對于其他與考證相關(guān)的課程而言,他們學(xué)習(xí)該課程的積極性不高。因此,如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性與積極性是課程教學(xué)首要考慮的問題。
一般而言,任何一門課程的"緒論"都要談到"為什么學(xué)"、"學(xué)到什么"以及"如何學(xué)"的問題。筆者介紹在"緒論"這一章節(jié)時(shí),以幾個(gè)例子為背景,介紹機(jī)械的發(fā)展過程。如"牛拉耕田"、"拖拉機(jī)耕田"到"現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械","馬車"、"普通汽車"到"現(xiàn)代汽車","手搖紡車"、"傳統(tǒng)紡織機(jī)械"到"現(xiàn)代紡織機(jī)械"等,通過這些學(xué)生容易理解且熟悉的例子,來激發(fā)學(xué)生的興趣,使他們懂得現(xiàn)代機(jī)械是在傳統(tǒng)機(jī)械的基礎(chǔ)上集成了控制系統(tǒng)、測試系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)等發(fā)展而來的。通過對"現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械"、"現(xiàn)代汽車"、"現(xiàn)代紡織機(jī)械"等的介紹,使學(xué)生了解到現(xiàn)代機(jī)械仍然以機(jī)械工程為基礎(chǔ)。作為工科學(xué)生必須具備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識,才能為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及日后技術(shù)革新打好基礎(chǔ)。這樣的講解使學(xué)生懂得"為什么學(xué)",樹立"機(jī)械不會過時(shí)"及"機(jī)械是有用"的思想。
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,盡可能地加強(qiáng)直觀教學(xué),采用實(shí)物、模型等教學(xué)手段,利用多媒體課件教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相協(xié)調(diào)作用。
2.內(nèi)容整體性的把握。例子是詮釋理論、概念的方法之一。現(xiàn)行教材中例題都是給出一些已知參數(shù),設(shè)計(jì)另外一些參數(shù)。筆者認(rèn)為,這樣的例題講解不易使學(xué)生整體掌握該類設(shè)計(jì),若將這類例題講解擴(kuò)大為該類設(shè)計(jì)的講解,效果可能會更好。
以"一對斜齒圓柱齒輪"設(shè)計(jì)為例,題目一般給出斜齒圓柱齒輪傳遞的功率、輸入轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比等已知參數(shù),要求設(shè)計(jì)該對斜齒圓柱齒輪。對于這樣的設(shè)計(jì)題,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從該類零件設(shè)計(jì)的第一步做起,即為何選擇斜齒輪,由此與前面所學(xué)的的直齒輪特點(diǎn)聯(lián)系起來,使學(xué)生學(xué)習(xí)印象深刻;第二步介紹傳動(dòng)比,向?qū)W生提出為什么前人的經(jīng)驗(yàn)是傳動(dòng)比應(yīng)在一定范圍內(nèi)選擇,且過大過小會有什么問題?當(dāng)電機(jī)輸入和用戶的輸出一定,傳動(dòng)比過大時(shí),如何解決這樣的問題等;然后轉(zhuǎn)到齒輪材料及其熱處理方式、齒輪齒數(shù)的選擇等,最后根據(jù)強(qiáng)度條件確定其余參數(shù)。這樣,使學(xué)生從整體上把握設(shè)計(jì)方向,即使條件改變,仍然能通過夠舉一反三解決問題。
3.關(guān)鍵內(nèi)容的提煉?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》前一部分內(nèi)容介紹了三大類常用機(jī)構(gòu):平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu),其中各類機(jī)構(gòu)又可劃分為很多種類。后一部分介紹通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法等,其內(nèi)容繁多,學(xué)生普遍感到?jīng)]有頭緒。因此,教師必須需要牢牢把握教學(xué)主線。下面筆者談?wù)剬Ω鞑糠謨?nèi)容講授的一點(diǎn)體會。
以"齒輪機(jī)構(gòu)"為例,這部分又可分為"標(biāo)準(zhǔn)齒輪"、"變位齒輪"兩個(gè)內(nèi)容。它包含的基本概念和基本原理之多,是其他常用機(jī)構(gòu)和常用零件不能相比的。盡管如此,筆者認(rèn)為應(yīng)緊緊抓住了"漸開線特點(diǎn)"及"齒輪齒條嚙合特點(diǎn)",如只要準(zhǔn)確理解了"漸開線特點(diǎn)",特別是漸開線在基圓做"純"滾動(dòng)這一特點(diǎn),就容易理解漸開線齒廓嚙合時(shí)"嚙合線為定直線"、"定傳動(dòng)比傳動(dòng)"、"可分性"等特點(diǎn),以及漸開線齒輪"正確嚙合的條件"、"連續(xù)傳動(dòng)的條件"等內(nèi)容。同樣,只要準(zhǔn)確理解了"齒輪齒條嚙合特點(diǎn)",特別是齒條的漸開線為直線這一特點(diǎn),就容易理解齒輪的加工原理、根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)及變位齒輪等內(nèi)容。所謂"綱舉目張",在講授過程中時(shí)時(shí)和"漸開線特點(diǎn)"或"齒輪齒條嚙合特點(diǎn)"相聯(lián)系,抓住主線、突出重點(diǎn)、環(huán)環(huán)相扣、層層推進(jìn),這樣學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容就容易理解,不會有"繁雜"的感覺。
關(guān)鍵詞: 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》新課引入課堂教學(xué)課后思考題
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,它的理論知識與實(shí)踐結(jié)合得很緊密,對于教材中的內(nèi)容,教師需要進(jìn)行深入思考和挖掘,把理論在實(shí)踐中的應(yīng)用找出來,對應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行揭示和分析。只有用理論解決實(shí)際問題,才能使學(xué)生深刻理解、靈活運(yùn)用理論,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣,并進(jìn)一步具有舉一反三的能力。筆者現(xiàn)結(jié)合近年我校實(shí)際教學(xué)情況,對新課引入、課堂教學(xué)、思考題設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行探討。
一、重視新課引入
新課引入是課堂教學(xué)的第一環(huán)節(jié),教師對新課引入得好,能激起學(xué)生的求知欲望,活躍課堂氣氛,使學(xué)生積極開動(dòng)腦筋進(jìn)行思考,主動(dòng)地獲取知識。
教師運(yùn)用實(shí)踐引入法引入新課需要精心設(shè)計(jì),根據(jù)需要,可把實(shí)踐中的問題先提出來,一開始就開門見山地揭示主題,立即把學(xué)生的思維和興趣引向?qū)栴}的探討。例如,在講解《螺紋的種類及應(yīng)用》時(shí),筆者這樣引入:“一般用手?jǐn)Q緊螺栓,順時(shí)針擰就能擰緊螺栓,可液化氣鋼瓶要逆時(shí)針才能擰緊,這是為什么?家里安裝水管接水龍頭時(shí),要在接口處裹上一層白色的密封繩,才不漏水,這又是為什么?這些問題的答案就在今天要學(xué)的章節(jié)《螺紋的種類及應(yīng)用》中。”
教師運(yùn)用動(dòng)手引入法時(shí)要鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,讓學(xué)生參與制作簡單的模型,這有利于活躍課堂氣氛,促使學(xué)生輕松愉快地接受知識。例如,導(dǎo)入螺紋的概念時(shí),教師可讓學(xué)生剪一個(gè)直角三角形,然后以直角三角形的一條直角邊為圓周,卷成一個(gè)圓柱形,則三角形的斜邊所形成的曲線就是螺旋線,若沿螺旋線做成有相同剖面的溝槽和凸起,這就是螺紋了。再比如,講授凸輪機(jī)構(gòu)時(shí),對于什么是凸輪、凸輪的形狀是怎樣的、凸輪的輪廓形狀與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律之間的關(guān)系等學(xué)生不容易理解的問題,在講解前,教師可先讓學(xué)生動(dòng)手用硬紙片制作幾個(gè)簡單的凸輪,形狀如圓形、大小圓弧過渡形、三角形等,再制作一個(gè)從動(dòng)件,在黑板上演示運(yùn)動(dòng)過程,看看凸輪的形狀與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系,得出從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是借助凸輪的輪廓曲線來實(shí)現(xiàn)的。那么,能實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的具有曲線輪廓的構(gòu)件就是凸輪。這時(shí)教師再出示凸輪機(jī)構(gòu)的模型進(jìn)行演示,學(xué)生就會更容易接受。
上述各種引入方法可以靈活運(yùn)用。只有吃透教材,留心觀察生活中的機(jī)械知識,特別是一些新型機(jī)械的應(yīng)用,注重積累,才能更好地吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性。
二、靈活進(jìn)行課堂教學(xué)
教師采用好的教學(xué)方法,課堂教學(xué)對教學(xué)雙方都是一件愉快的事情。教師不能墨守成規(guī),必須根據(jù)教學(xué)的任務(wù)、對象和條件,大膽嘗試新的教學(xué)方法,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)好《機(jī)械基礎(chǔ)》,不但可使學(xué)生在今后的工作中合理地使用、維護(hù)機(jī)械設(shè)備,而且可為學(xué)生進(jìn)行技術(shù)革新提供必要的理論知識。因此,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力很有必要。
1.自學(xué)式教學(xué)方法。在教學(xué)過程中,對于較簡單的教學(xué)內(nèi)容,教師可采用自學(xué)式教學(xué)方法。自學(xué)式教學(xué)方法就是“提出問題+自學(xué)+回答問題+總結(jié)”,其操作步驟如下:第一步,教師指定學(xué)習(xí)內(nèi)容,并提出相關(guān)問題。第二步,學(xué)生圍繞問題進(jìn)行自學(xué),明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。第三步,提問學(xué)生,可以多問幾個(gè)學(xué)生,并對學(xué)生的回答進(jìn)行追問,把問題引向深入。第四步,根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié),使學(xué)生形成新的知識。
2.類比教學(xué)法?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》講述了各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu),如摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等,每種傳動(dòng)都是介紹結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、參數(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)。前面幾種傳動(dòng)可以詳細(xì)介紹以上各項(xiàng)內(nèi)容和層層遞進(jìn)的分析方法,最后歸納總結(jié)出應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用場合。當(dāng)學(xué)生漸漸熟悉了這種分析傳動(dòng)的方法后,教師可用鏈傳動(dòng)來做一次類比法教學(xué)。教師可先讓學(xué)生模仿前面的方法分析鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、參數(shù),再歸納總結(jié)出鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用場合。同樣,學(xué)完直齒圓柱齒輪傳動(dòng)以后,也可以用類比法學(xué)習(xí)斜齒圓柱齒輪。教師在教學(xué)中有意識地強(qiáng)調(diào)這種層層推進(jìn)、抽絲剝繭的分析問題、思考問題的方法,學(xué)生就會養(yǎng)成習(xí)慣,以后碰到新的設(shè)備,先看看設(shè)備的結(jié)構(gòu),再分析其工作原理和參數(shù),歸納這種設(shè)備有哪些特點(diǎn),可以運(yùn)用在什么場合,從而培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。
3.記筆記教學(xué)法。針對一些學(xué)習(xí)氣氛不濃的班級,在課堂教學(xué)中,除了要提高知識的趣味性、實(shí)踐性來吸引學(xué)生的注意力和主動(dòng)性外,教師還要有意識地培養(yǎng)學(xué)生做課堂筆記的習(xí)慣。教師教會學(xué)生做課堂筆記,堅(jiān)持手腦并用,才能抓住他們的思維,讓他們跟著自己轉(zhuǎn),使他們的思維與自己保持一致。學(xué)生做好課堂筆記的關(guān)鍵是教師要精心設(shè)計(jì)板書。教師的板書應(yīng)分兩部分:一部分為主干部分,即本次課的基本概念和基礎(chǔ)理論,要寫在黑板的醒目位置,這也是這次課的重難點(diǎn)內(nèi)容,最好不要超過十句,并且要保持到下課前做總結(jié)用。另一部分為輔助部分,是一些有助于理解基礎(chǔ)知識的示意圖、公式推導(dǎo)和輔文字,這一部分要與第一部分明顯區(qū)分開來,可以隨寫隨擦,不要求學(xué)生記下來。學(xué)生一節(jié)課記筆記的時(shí)間不要超過十五分鐘,這樣學(xué)生在記筆記的同時(shí)也能注意聽教師講課;若筆記內(nèi)容太多,學(xué)生可能就只注意抄寫而不關(guān)注抄寫的內(nèi)容,對所學(xué)知識的理解就不充分了。
4.歸納總結(jié)法。學(xué)完一個(gè)章節(jié),要讓學(xué)生及時(shí)地進(jìn)行回顧,歸納總結(jié)出本章的主要內(nèi)容,重難點(diǎn)是什么,使知識成為一個(gè)有機(jī)的整體。這樣,既有利于學(xué)生理清思路,又有利于學(xué)生記憶所學(xué)的知識。學(xué)完幾個(gè)章節(jié)后,還要進(jìn)行比較和總結(jié),找出相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。例如,講完帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)后,學(xué)生可以進(jìn)行一次比較,比較它們的傳動(dòng)比的計(jì)算公式、范圍、準(zhǔn)確性、工作環(huán)境等。
三、巧妙設(shè)計(jì)課后思考題
要真正學(xué)好一門課程,僅憑課堂45分鐘是不夠的。對機(jī)械有興趣的學(xué)生,只有一本教材是滿足不了他們的求知欲的。因此,在選擇一些典型習(xí)題作為課后練習(xí)的同時(shí),教師巧妙地安排一些課后思考題也是必要的。學(xué)生通過對思考題的思考,可以到圖書館或上網(wǎng)查找資料,或詢問相關(guān)技術(shù)人員,或自己尋找實(shí)物來研究,這些題目對激發(fā)學(xué)生的好奇心,保持興趣,提高動(dòng)手動(dòng)腦的能力是很有幫助的。
總之,提高《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)效果的途徑是多種多樣的,只要教師平時(shí)多關(guān)注生活和生產(chǎn)中的機(jī)械,用心鉆研,不斷探索,把教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性,就能找出一個(gè)令教師和學(xué)生都滿意的教學(xué)方法,從而提高教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]陳??骶?機(jī)械基礎(chǔ).中國勞動(dòng)社會保障出版社,2001.
1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語教學(xué)的必要性
隨著我國由機(jī)械制造大國向機(jī)械制造強(qiáng)國的邁進(jìn),如何擴(kuò)大和深化中國制造在世界范圍的影響,快速吸收國外機(jī)械行業(yè)的先進(jìn)知識與理念,成為我國面臨的一大難題。為適應(yīng)國際化與全球化的趨勢,教育部明確提出各高校需開設(shè)5%~10%的雙語課程,以提升學(xué)生跨文化交流、合作與參與國際競爭的能力,為我國機(jī)械行業(yè)培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力、優(yōu)秀創(chuàng)新能力和良好綜合素質(zhì)的優(yōu)秀工程應(yīng)用型人才[1]。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),把英語教學(xué)和學(xué)科專業(yè)課程的教學(xué)結(jié)合起來,實(shí)施雙語教學(xué),成為有效方法之一。此外,實(shí)施雙語教學(xué)對解決目前就業(yè)難的問題也是十分有效的,尤其是精通一門或多門外語的“雙語專業(yè)人才”供不應(yīng)求[2]。
“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”作為一門培養(yǎng)大學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維的機(jī)械類課程[3],是工科生由公共課轉(zhuǎn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程。對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)采用雙語教學(xué),其首要目標(biāo)是課程的國際化學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論及其在外文文獻(xiàn)中的規(guī)范化表達(dá)。學(xué)生通過原版教材能夠深入了解國外先進(jìn)的工程理念和應(yīng)用成果,大量接觸本專業(yè)詞匯及特定表達(dá),在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí),提高專業(yè)知識的外語表達(dá)能力[4-5]。
2 做好機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語教學(xué)的對策
“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”不同于一般公共課,它涉及知識面廣,理論性強(qiáng),與實(shí)踐結(jié)合緊密[6]。簡單的將中文教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橛⑽慕虒W(xué)的傳統(tǒng)雙語教學(xué)方法,并不能獲得理想的教學(xué)效果。所以,研究“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”雙語教學(xué)的方法與技巧,改革傳統(tǒng)雙語教學(xué)模式,成為擺在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”授課教師面前的一個(gè)重要課題。
2.1 提高重視程度
“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”雙語課程是一門文理兼?zhèn)涞恼n程,既具有機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)等實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,又具有較強(qiáng)的外語學(xué)習(xí)內(nèi)容。在教學(xué)過程中,既需要理論聯(lián)系實(shí)踐,不斷提高學(xué)生設(shè)計(jì)與創(chuàng)新技能,又需要學(xué)生重視外語知識的學(xué)習(xí)與掌握。所以,教師首先要從思想上正確認(rèn)識這門課開設(shè)的意義及所面臨的困難,提高對該門課程教學(xué)實(shí)踐的重視程度。
2.2 雙語教材建設(shè)
好教材是教學(xué)進(jìn)展順利的前提,是提高教學(xué)質(zhì)量的保證。目前的雙語教材主要有兩類,一類是根據(jù)國內(nèi)優(yōu)秀機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材翻譯而成,側(cè)重基本概念及定理的演繹推理,方便外語基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生對照中文版教材學(xué)習(xí)。另一類為國外優(yōu)秀原版教材,以國外知識體系為基礎(chǔ),側(cè)重學(xué)生提出問題、分析問題及解決問題能力的養(yǎng)成,內(nèi)容涵蓋較廣,適合外語水平較好的學(xué)生學(xué)習(xí)。
在選擇機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語教材時(shí),一方面需要考慮學(xué)生對機(jī)械專業(yè)知識的掌握程度,為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),教材應(yīng)該保證基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容;另一方面,考慮學(xué)生對專業(yè)術(shù)語的外語表達(dá)能力,教材應(yīng)該突出學(xué)生需要掌握的機(jī)械外文詞匯、術(shù)語與表達(dá)方式,以提高學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀與學(xué)術(shù)論文撰寫能力。高校應(yīng)鼓勵(lì)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況及教學(xué)要求,參照國內(nèi)外優(yōu)秀教材自行編寫雙語教材。
2.3 雙語教學(xué)內(nèi)容探索
在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語課程教案設(shè)計(jì)及課堂講授過程中,教師應(yīng)根據(jù)所授專業(yè)與班級學(xué)生的實(shí)際狀況,將機(jī)械知識與專業(yè)外語學(xué)習(xí)結(jié)合,合理調(diào)整與安排教學(xué)內(nèi)容。
(1)教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)突出
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語課程內(nèi)容多且課時(shí)有限,應(yīng)改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法,重視學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中的主體地位,精簡講授內(nèi)容,突出機(jī)械知識難點(diǎn)與外語掌握重點(diǎn),將部分內(nèi)容改為輔導(dǎo)內(nèi)容,這既有利于學(xué)生課外掌握外語知識,又有利于課堂上理解重點(diǎn)內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析與解決問題的能力。
(2)中英文比例靈活調(diào)整
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語教學(xué)的目的在于學(xué)生在掌握機(jī)械知識的基礎(chǔ)上,能夠靈活應(yīng)用外語開展學(xué)習(xí)與交流。授課重點(diǎn)在于機(jī)械知識的講授,并非純粹的純英文授課,學(xué)生接受專業(yè)知識能力受其外語水平制約嚴(yán)重。教學(xué)過程中應(yīng)平衡好專業(yè)教學(xué)與外語教學(xué)之間的矛盾,不能過分追求英文教學(xué)比例,推薦采用60%~70%的外語授課比例。具體授課過程中,開始階段用中文解釋內(nèi)容重點(diǎn)與難點(diǎn),避免學(xué)生因畏難心里而喪失學(xué)習(xí)興趣和信心;隨課程內(nèi)容深入而逐步提高英文比例,到教學(xué)中期英文授課內(nèi)容提高到80%比例[6];后期課堂可采用全英文授課,讓學(xué)生循序漸進(jìn)適應(yīng)英文授課。
2.4 不斷創(chuàng)新雙語教學(xué)手段
適宜的教學(xué)手段能使師生協(xié)作,達(dá)到良好的授課效果??紤]到學(xué)生對英文講授的理解速度慢,課堂教學(xué)應(yīng)減少理論推導(dǎo),靈活運(yùn)用模型展示、多媒體技術(shù)、課堂討論等多種教學(xué)手段,吸引學(xué)生興趣,持續(xù)保持課堂專注度,提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
(1)模型演示
模型演示有利于學(xué)生對機(jī)械原理的直觀認(rèn)識,深化對英文描述的理解,生動(dòng)形象的教具演示來闡述抽象的機(jī)構(gòu)理論知識,更便于專業(yè)知識理解與英文記憶。
(2)多媒體技術(shù)
在描述機(jī)構(gòu)死點(diǎn)問題時(shí),教師利用含有英文講解的飛機(jī)起落架視頻演示,不僅具有了模型演示的形象直觀性,也非常有利于學(xué)生課后溫習(xí)與掌握。
(3)學(xué)生講課
大部分機(jī)械理論體現(xiàn)在生活實(shí)際中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生觀察并用英文描述與機(jī)械有關(guān)的常識。每堂課前五分鐘由學(xué)生英文講解與機(jī)械相關(guān)的生活現(xiàn)象,將會極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
2.5 改革考核方式
目前僅有的期中與期末兩次考試成績并不能準(zhǔn)確反映學(xué)生對課程的掌握程度。由于機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙語課程知識量大,需要學(xué)生課外花費(fèi)較多精力來消化課堂內(nèi)容,容易引起學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)而最后突擊考試。所以,加大平時(shí)成績比重,將課后作業(yè)、課堂討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課外論文等納入考核范圍,采用多樣化的考核方式,通過對學(xué)習(xí)過程與應(yīng)用能力的綜合權(quán)衡,公正考核出學(xué)生對專業(yè)知識掌握的真實(shí)水平。
2.6 雙語教師隊(duì)伍的建立
雙語教學(xué)一方面要求授課教師具有扎實(shí)的專業(yè)理論與實(shí)踐知識,另一方面要具有較高的英語授課水平。雙語教師隊(duì)伍的建立有兩種方式,一種是聘請國外優(yōu)秀教師前來授課,但國內(nèi)外教學(xué)模式的差異導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想;一種是組織年輕教師進(jìn)入國外高校觀摩學(xué)習(xí),提高教師雙語教學(xué)水平,并吸收國外優(yōu)秀教學(xué)模式。在此基礎(chǔ)上,通過與國外院校合作辦學(xué),為教師提供雙語教學(xué)學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教學(xué) 改革
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)包含機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程,是機(jī)械類各專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,起著從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課的橋梁作用。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是對學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力、工程意識訓(xùn)練的主要課程。因此,課程教學(xué)內(nèi)容和體系改革的基本思想是既要讓學(xué)生能夠較扎實(shí)地掌握從事工程技術(shù)常規(guī)工作所需要的基本理論、基本技能,還要讓學(xué)生了解新知識及本學(xué)科的新發(fā)展,拓寬知識面,開闊學(xué)生的思路,從而更有利于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)
理論教學(xué)環(huán)節(jié)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)改革的一個(gè)重要方面,我們主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段三方面進(jìn)行了新的嘗試。
1.1 教學(xué)內(nèi)容
目前高校都提出了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”的人才培養(yǎng)模式,因此,理論課程的課時(shí)壓縮嚴(yán)重。而《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》由于融合了《機(jī)械原理》和《機(jī)械設(shè)計(jì)》兩門課程,故涉及的內(nèi)容多,理論性、實(shí)踐性都比較強(qiáng),如果面面俱到,老師講解起來感覺力不從心,學(xué)生聽課時(shí)如聽天書。因此,為了適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式,必須對教學(xué)內(nèi)容做相應(yīng)的調(diào)整。
1.1.1 對與先修課程重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行必要的精簡。比如在平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和力分析這兩章中,很多知識都是理論力學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容。以往在講授圖解法分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí),會花費(fèi)大量學(xué)時(shí)講有關(guān)理論力學(xué)的知識,嚴(yán)重影響了其他內(nèi)容的講解??梢钥紤]先讓學(xué)生預(yù)習(xí)有關(guān)理論力學(xué)的知識,然后著重對方法進(jìn)行介紹和講解,既節(jié)約了學(xué)時(shí),也收到了預(yù)期的教學(xué)效果。
1.1.2 在機(jī)構(gòu)分析中,增加了解析法內(nèi)容。以往在機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)中,因圖解法形象、直觀,有利于學(xué)生對問題的理解,有助于數(shù)學(xué)模型的建立,同時(shí)對某些簡單的問題比解析法更有效,因此在學(xué)時(shí)安排上占有較大的比重。為了適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要,增加了解析法講解的力度。
1.2 教學(xué)方法
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程主要研究常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法,由于大多數(shù)學(xué)生缺乏實(shí)踐知識,他們在學(xué)習(xí)過程中普遍感到抽象、枯燥、難學(xué),尤其是機(jī)械原理這部分知識,認(rèn)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖與實(shí)際機(jī)器相差甚遠(yuǎn),很難將兩者統(tǒng)一起來。因此有必要對教學(xué)方法進(jìn)行改革。
1.2.1 采用啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新意識,提高教學(xué)質(zhì)量。如在講授“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化”內(nèi)容時(shí),我們就地取材,用雨傘作教具。采用學(xué)生熟悉的生活工具模擬學(xué)習(xí)內(nèi)容,不僅取材簡單,而且生動(dòng)形象,容易與實(shí)際的機(jī)器相結(jié)合,克服結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖抽象的特點(diǎn)。
1.2.2 采用師生互動(dòng)、類比等教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。教師可將自己的工作實(shí)踐及創(chuàng)新經(jīng)歷介紹給學(xué)生,這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高綜合素質(zhì)有很大作用。并且鼓勵(lì)學(xué)生自由選題開展小發(fā)明制作、軟件開發(fā)和教學(xué)論文撰寫等多種形式的創(chuàng)新活動(dòng)。這種創(chuàng)新環(huán)境和氛圍幾乎能夠適應(yīng)每一名同學(xué),因而有利于學(xué)生脫穎而出,做出較好的創(chuàng)新業(yè)績。
1.3 教學(xué)手段
傳統(tǒng)的教學(xué)系統(tǒng)是由老師、學(xué)生和教材這三個(gè)要素構(gòu)成的,以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式,它的特點(diǎn)就是由教師通過講授、板書,把教學(xué)內(nèi)容傳遞給學(xué)生。隨著機(jī)械原理教學(xué)改革地深入,教學(xué)手段也必須進(jìn)行改革,否則難以完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,也達(dá)不到相應(yīng)的教學(xué)效果。機(jī)械原理部分有一些機(jī)構(gòu)的原理比較抽象,無法用語言形象地表達(dá)清晰,學(xué)生認(rèn)知困難,很難在學(xué)生中形成深刻的印象。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的動(dòng)畫制作技術(shù),可將一些難以想象和無法用語言表達(dá)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程和工作原理制成多媒體課件,在講授相關(guān)內(nèi)容時(shí)巧妙的將現(xiàn)有教具與多媒體課件結(jié)合使用,將那些難以想象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程和工作原理演示出來。
2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程》教學(xué)的另一重要部分是實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),它包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)。
2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和工程意識、檢驗(yàn)知識的重要手段。對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:一是將某些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)通過電教片播放,為學(xué)生增加一些感性認(rèn)識即可。二是新增設(shè)設(shè)計(jì)型機(jī)構(gòu)方案構(gòu)思組裝實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),自己動(dòng)手完成,不再依賴于教師。三是設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)驗(yàn),通過對實(shí)際機(jī)器的綜合研究,培養(yǎng)學(xué)生的整體意識和工程意識。
2.2 課程設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識的能力、工程分析能力和運(yùn)用資料等基本設(shè)計(jì)能力。對于學(xué)生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足,應(yīng)在設(shè)計(jì)中逐步給予講解和補(bǔ)充,使學(xué)生通過設(shè)計(jì)全面掌握和鞏固機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識。
3 結(jié)束語
總之,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)的改革是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),全面推進(jìn)教學(xué)改革措施,才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容,增加新發(fā)展的內(nèi)容,拓寬學(xué)生的知識面;在教學(xué)方法上,充分利用計(jì)算機(jī)的輔助教學(xué)作用,使計(jì)算機(jī)貫穿于整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),使教學(xué)方法上一個(gè)臺階,為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】